„Už regimosios matomumo ribų“ (BVLOS) reiškia nepilotuojamos orlaivio sistemos (UAS) eksploatavimą tokiu atstumu, kai nuotoliniu būdu valdantis pilotas negali išlaikyti tiesioginio, be pagalbinių priemonių regimojo kontakto su orlaiviu. Skirtingai nuo skrydžių matomumo ribose (VLOS), kai pilotas turi rankiniu būdu stebėti drono padėtį ir aukštį, BVLOS skrydžiai remiasi skaitmenine ekosistema, užtikrinančia situacijos suvokimą.
Ši veikimo būsena apima vadovavimo ir kontrolės (C2) ryšius, borto telemetriją bei autonomines aptikimo ir išvengimo (DAA) sistemas, užtikrinančias saugų skrydį oro erdvėje. Pakeisdamas žmogaus regėjimą elektroniniais duomenų ryšiais ir jutikliais, BVLOS technologija leidžia vykdyti tolimus skrydžius – pavyzdžiui, linijinės infrastruktūros patikrinimus, kartografavimą ar didelių teritorijų stebėjimą – kurie kitu atveju būtų ribojami piloto natūralaus regos lauko.
Kodėl skrydžiai už regėjimo ribų (BVLOS) svarbūs oro erdvės saugumui
BVLOS yra pagrindinis veiksnys, leidžiantis vykdyti pažangias dronų operacijas, nes dronai gali įveikti didesnius atstumus vykdydami tokias užduotis kaip nuotolinis stebėjimas, reagavimas į ekstremalias situacijas ir logistika. Tačiau tai kelia didelių saugumo iššūkių, nes prarandama vizualinė priežiūra, todėl elektroninė stebėsena ir ryšio kanalai tampa vienintelėmis skrydžio valdymo priemonėmis. Žvelgiant iš priešdroninių priemonių (C-UAS) perspektyvos, BVLOS apsunkina teisės aktų vykdymą, nes dronai gali veikti už regimojo aptikimo ribų arba už tradicinio radaro matomumo ribų. Šis fizinis atsiskyrimas – kai pilotas gali būti už kelių mylių arba kitoje jurisdikcijoje – panaikina tradicinių priešpriešinių priemonių, pavyzdžiui, operatoriaus stebėjimo per žiūronus ar vietinių antžeminių patrulių, veiksmingumą.
Kadangi pagal teisės aktus leidžiamas komercinis tolimųjų skrydžių eismas didėja, vis sunkiau tampa atskirti reikalavimus atitinkantį pristatymo droną nuo priešiško subjekto. Saugumo uždavinys pereina nuo paprasto aptikimo prie greito patikrinimo.
Todėl plečiantis skrydžiams už regėjimo ribų (BVLOS) didėja elektroninės stebėsenos poreikis – įskaitant radijo dažnių aptikimą ir protokolų analizę – kartu su integruotomis nepilotuojamų orlaivių eismo valdymo (UTM) sistemomis, siekiant užtikrinti atskaitingumą, patikrinti atitiktį nuotolinio identifikavimo reikalavimams ir išvengti susidūrimų tankiai apgyvendintame oro erdvėje.
Kaip veikia skrydžiai už regėjimo ribų (BVLOS)
BVLOS operacijose žmogaus akis pakeičia nepertraukiamas keturių etapų duomenų ciklas:
- Komandų įvedimas ir planavimas: Pilotas arba skrydžio kompiuteris nustato skrydžio maršrutą, kuris dažnai yra iš anksto užprogramuotas antžeminėje valdymo stotyje (GCS) naudojant orientacinių taškų navigaciją.
- Duomenų perdavimas per C2 ryšį: Sistema perduoda valdymo signalus radijo bangomis, mobiliojo ryšio tinklais (4G/5G/LTE) arba palydoviniais ryšiais (SATCOM). Šis ryšys yra ypač svarbus; jei jis nutrūksta, dronas privalo įgyvendinti iš anksto nustatytą avarinę apsaugą, pavyzdžiui, grįžti į pradinę vietą.
- Situacijos analizė (DAA): Lėktuve įrengti jutikliai – įskaitant kameras, akustinius jutiklius ar radarus – stebi aplinką. „Detect and Avoid“ (DAA) algoritmai apdoroja šiuos duomenis, kad savarankiškai nustatytų kliūtis ar kitus orlaivius.
- Telemetrijos grįžtamasis ryšys: Dronas perduoda savo buvimo vietą, būseną ir vaizdo įrašą atgal į GCS, leidžiant nuotoliniam pilotui stebėti skrydį ir patikrinti, ar viskas vyksta pagal planą.
Pažangios C-UAS sistemos šį ciklą vertina kitaip nei eismo valdymo sistemos. Tuo tarpu, kai UTM sistema seka, kur, kaip teigia dronas, jis skrenda, protokolu pagrįsta technologija sutelkia dėmesį į patį ryšio protokolą. Analizuodamos C2 ryšį, sistemos atlieka aptikimą ir sekimą nepriklausomai nuo matomumo sąlygų ar atstumo iki piloto, teikdamos tikslų duomenų, nepriklausomą nuo drono savanoriškai teikiamos informacijos.
Technologijos, leidžiančios skristi už regėjimo ribų (BVLOS)
Sėkmingas skrydžių „BVLOS“ režimu vykdymas priklauso nuo technologijų komplekso, skirto užtikrinti oro erdvės konfliktų išvengimą:
- Valdymo ir kontrolės (C2) ryšiai: Operatoriai naudoja mobiliojo ryšio jungimo technologiją arba specialiai skirtus licencijuotus dažnių diapazonus, kad užtikrintų stabilų ryšį daug mylių atstumu, viršydami įprastinio vartotojams skirto „Wi-Fi“ ryšio veikimo spindulį.
- „Aptikimo ir išvengimo“ (DAA) sistemos: Technologinis “pamatyti ir išvengti” principo atitikmuo, kai naudojant orlaivio radarą arba EO/IR kameras aptinkami bendradarbiaujantys ir nebendradarbiaujantys orlaiviai, o skrydžio trajektorija automatiškai pakoreguojama.
- Vaizdas iš pirmojo asmens perspektyvos (FPV): Nors per akinius ir pateikiamas vaizdas iš piloto kabinos, reguliavimo institucijos dažnai atskiria pramoginį FPV skraidymą nuo verslo lygio BVLOS skraidymo.
- Nuotolinis identifikatorius (RID): „Network Remote ID“, veikianti kaip skaitmeninis numerio ženklas, yra tinkamiausias sprendimas skrydžiams už regėjimo ribų (BVLOS), nes ji perduoda buvimo vietos duomenis internetu, leidžiant stebėti orlaivį už vietinių radijo dažnių imtuvų veikimo nuotolio ribų.
- „Deep Magazine“ poveikio mažinimo priemonės: C-UAS kontekste tai reiškia didelio pajėgumo sistemas, pavyzdžiui, elektroninės kovos priemones ar lazerius, kurias galima naudoti pakartotinai, o tai yra itin svarbu ginantis nuo BVLOS spiečių.
BVLOS Vaidmuo operacijose, skirtose kovai su nepilotuojamais orlaiviais (UAS)
C-UAS komandoms BVLOS reikalauja pereiti nuo gynybos, grindžiamos tiesioginiu matomumu, prie protokolais pagrįstų ir jutiklių duomenų sujungimo metodų.
Aptikimo ir sekimo sunkumai: Dėl atstumo vizualusis ir akustinis aptikimas dažnai yra neįmanomas. Tradiciniai radarai gali susidurti su sunkumais aptikdami mažus dronus, skrendančius nedideliame aukštyje. Šią problemą sprendžia protokolais pagrįstas aptikimas, kuris atpažįsta unikalius ryšio požymius ir dažnai aptinka droną vos tik užmezgus C2 ryšį, dar prieš jam pasiekiant saugomą teritoriją.
Piloto buvimo vieta: BVLOS incidentų atveju pilotas gali būti už kelių mylių nuo orlaivio. C-UAS technologija užtikrina tikslią antžeminės valdymo stoties geografinę vietą, todėl teisėsaugos institucijos gali nukreipti pajėgas tiesiai į grėsmės šaltinį, o ne tik reaguoti į droną.
Rizikos mažinimas ir rizikos nustatymas: Atsižvelgiant į teisėtų skrydžių „už regėjimo ribų“ (BVLOS) skaičiaus augimą, saugumo operatoriai privalo išvengti atsitiktinio trukdymo. Pažangios C-UAS sistemos teikia metaduomenis – įskaitant serijinius numerius ir modelių identifikatorius – siekiant atskirti leidžiamus pristatymus nuo priešiško stebėjimo, taip užtikrinant, kad apsaugos priemonės būtų taikomos tik neleistiniems taikiniams.
Teisiniai ir veiklos aspektai
Reglamentavimo sistema pereinama nuo išimčių pagrįsto valdymo prie taisyklėmis pagrįsto valdymo.
JAV Federalinė aviacijos administracija (FAA) siekia priimti 108 dalį, kad standartizuotų skrydžius be vizualinio ryšio (BVLOS). Iki tol operatoriai veikia pagal 107 dalies išimtis, pagal kurias reikalaujama įrodyti DAA pajėgumus. Europoje EASA reguliuoja skrydžius be vizualinio ryšio (BVLOS) pagal specialiąją kategoriją remdamasi SORA ir diegia „U-space“ sistemą, skirtą decentralizuotam eismo valdymui.
Operacinė rizika: Piktavališki subjektai gali apeiti šias taisykles, nepaisydami nuotolinio identifikavimo (Remote ID) reikalavimų ar skrydžio planų. Saugumo komandos privalo traktuoti atitiktį teisės aktams kaip filtrą: reikalavimus atitinkantys dronai atsiranda bendradarbiavimo duomenyse (UTM), o reikalavimų neatitinkantys dronai matomi tik naudojant nepriklausomas, nebendradarbiaujančias aptikimo technologijas.
Atsirandančios tendencijos
- 5G integracija: Užtikrina mažą vėlavimą ir didelį pralaidumą, leidžiantį valdyti realiuoju laiku bet kokiu atstumu.
- „Drone-in-a-box“ (DiaB): Visiškai autonominės perimetro apsaugos sistemos, kuriose dronai paleidžiami ir įkraunami be žmogaus įsikišimo.
- Nepilotuojamų orlaivių eismo valdymas (UTM): Federacinės sistemos, kurios automatiškai pašalina konfliktus tarp didelio tankio skrydžių maršrutų.
- Dirbtinio intelekto pagrįstas krašto skaičiavimas: Dėl įrenginio viduje atliekamo apdorojimo dronai gali savarankiškai priimti navigacijos sprendimus net ir tuo atveju, jei laikinai nutrūksta C2 ryšys.